(57)【要約】【課題】食品等に混入した毛髪等の軽元素からなる異物の検出を可能とする食品異物検査装置を提供すること。【解決手段】電子源からの電子線をＸ線発生用ターゲットに当ててＸ線を発生させるＸ線発生手段を有し、前記Ｘ線を検査対象である食品に照射し、該食品から発生する蛍光Ｘ線を検出して、前記食品に混入している異物の検出を行う食品異物検査装置において、前記蛍光Ｘ線を検出する蛍光Ｘ線検出手段が、前記食品の斜め上方若しくは斜め下方で且つ前記Ｘ線発生用ターゲットから発生するＸ線の到達領域外に配置されるとともに、前記蛍光Ｘ線検出手段からの蛍光Ｘ線検出信号に基づいて前記食品に含まれる元素の種類及び含有量を分析することにより、前記食品に混入している異物の有無及びその種類を特定する蛍光Ｘ線分析手段と、分析結果を表示する表示手段とをさらに具備することにより達成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子源からの電子線をX線発生用ターゲットに当ててX線を発生させるX線発生手段を有し、前記X線を検査対象である食品に照射し、該食品から発生する蛍光X線を検出して、前記食品に混入している毛髪等の異物の検出を行う食品異物検査装置において、
前記蛍光X線を検出する蛍光X線検出手段が、前記食品の斜め上方もしくは斜め下方で且つ前記X線発生用ターゲットから発生するX線の到達領域外に配置されるとともに、
前記蛍光X線検出手段からの蛍光X線検出信号に基づいて前記食品に含まれる元素の種類及び含有量を分析することにより、前記食品に混入している異物の有無及びその種類を特定する蛍光X線分析手段と、分析結果を表示する表示手段とをさらに具備したことを特徴とする、食品に混入している異物の検出を行う食品異物検査装置。
【請求項２】
前記蛍光X線検出手段が、前記食品の斜め上方もしくは斜め下方で且つ前記X線発生用ターゲットから発生するX線の到達領域外に複数個配置されていることを特徴とする請求項１に記載の食品に混入している異物の検出を行う食品異物検査装置。
【請求項３】
前記蛍光X線検出手段が、高感度の位置検出可能な比例計数管若しくは半導体線形検出器であることを特徴とする請求項１又は２に記載の食品に混入している異物の検出を行う食品異物検査装置。
【請求項４】
前記蛍光X線検出手段の蛍光X線入射口の前にコリメータが設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の食品に混入している異物の検出を行う食品異物検査装置。
【請求項５】
食品のどの部分に異物が混入しているかを表示する機能を具備したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の食品に混入している異物の検出を行う食品異物検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は食品異物検査装置に関し、より詳しくは、食品等に混入した毛髪等の軽元素からなる異物の検出を可能とする蛍光Ｘ線を利用した食品異物検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加工食品の製造においては、品質の維持の為に、金属片、骨片あるいは毛髪等の異物の混入を防止する必要があるが、異物混入を完全に防止することは困難であるため、製造過程において検査装置を用いて異物混入の有無をチェックし、異物が混入した加工食品を排除することが行われている。
前記検査は非破壊で行う必要があるため、通常はＸ線検査装置を用いて被検査体にＸ線を透過させ、透過したＸ線を検出して画像処理を行って異物を検出していた。
しかしながら、従来のＸ線検査装置では、比較的重い元素からなる金属等の異物は検出できるが、毛髪等の軽元素からなる異物のＸ線透視画像の画像分析では明確な強度差が得られず、透視Ｘ線による画像処理では検出が不可能であった。
【特許文献１】特開２００２−１３９４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、食品等に混入した毛髪等の軽元素からなる異物の検出を可能とする食品異物検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は食品等に混入した毛髪等の軽元素からなる異物の検出を可能とする食品異物検査装置に関し、本発明の上記目的は、電子源からの電子線をＸ線発生用ターゲットに当ててＸ線を発生させるＸ線発生手段を有し、前記Ｘ線を検査対象である食品に照射し、該食品から発生する蛍光Ｘ線を検出して、前記食品に混入している異物の検出を行う食品異物検査装置において、前記蛍光Ｘ線を検出する蛍光Ｘ線検出手段が、前記食品の斜め上方若しくは斜め下方で且つ前記Ｘ線発生用ターゲットから発生するＸ線の到達領域外に配置されるとともに、前記蛍光Ｘ線検出信号に基づいて食品に含まれる元素の種類及び含有量を分析することにより、前記食品に混入している異物の有無及びその種類を特定する蛍光Ｘ線分析手段と、分析結果を表示する表示手段とをさらに具備することにより達成される。
【０００５】
また、本発明の上記目的は、前記蛍光Ｘ線検出手段を、前記食品の斜め上方若しくは斜め下方で且つ前記Ｘ線発生用ターゲットから発生するＸ線の到達領域外に複数個配置することにより、効果的に達成される。
【０００６】
さらに、本発明の上記目的は、前記蛍光Ｘ線検出手段を、高感度の位置検出可能な比例計数管若しくは半導体線形検出器とすることにより、より効果的に達成される。
【０００７】
またさらに、本発明の上記目的は、前記蛍光Ｘ線検出手段の蛍光Ｘ線入射口の前にコリメータを設けることにより、より効果的に達成される。
さらにまた、本発明の上記目的は、食品のどの部分に異物が混入しているかを表示する機能を具備したことを特徴とする前記食品異物検査装置によって、より効果的に達成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る蛍光Ｘ線を利用した毛髪等の食品異物検査装置によれば、従来の食品異物検査装置では不可能であった毛髪等の軽元素から成る異物の混入を検出することができ、また、異物の混入している場所の特定も可能となるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係る食品異物検査装置は、Ｘ線を検査対象である食品に照射し、毛髪や他の異物に特有の元素の蛍光Ｘ線（Ｘ線照射による２次特性Ｘ線）を検出し、分析することで毛髪等の混入を検出し、食品の品質の良、不良を判定するものである。すなわち、図１に示すような分析結果が得られた場合、横軸におけるピークの位置は元素の種類を表し、縦軸は含まれている元素の濃度を表している。これにより、この異物が何であるかを特定することが可能となる。
毛髪を構成する蛋白質ケラチンは、羊毛などと同じく、大きな特徴として硫黄を含み又中心部に少量のカルシウムを含む。これは、他の冷凍食品、乾燥食品には無い特徴である。従って、蛍光Ｘ線でＳ及びＣａの元素の信号を効率良く正確に取り出すことで毛髪の混入を検出することが本発明の要点である。
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態につき、図面を参照して詳細に説明する。
図２は本発明に係る食品に混入している異物の検出を行う食品異物検査装置の第一実施例を示すものである。図中、Ｘ線発生器は電子源からの電子線をＸ線発生用ターゲットに当ててＸ線を発生させるものであり、発生したＸ線を検査対象物である食品に照射すると、全方位に被検査対象物の構成元素特有の波長をもった蛍光Ｘ線が発生する。発生した蛍光Ｘ線のうち被検査対象物の斜め上方（実線で示している）もしくは斜め下方（点線で示している）に配置された蛍光Ｘ線検出器に入射したものは電気信号に変換される。
なお、蛍光Ｘ線検出器を被検査対象物の斜め上方もしくは斜め下方に配置するのは以下の理由による。すなわち、Ｘ線発生器からは連続Ｘ線と特性Ｘ線が出るが、特に連続Ｘ線は電子の入射方向に沿って下方に照射される。そのため被検査対象物の真下に蛍光Ｘ線検出器を置いても連続Ｘ線がバックグラウンドになり蛍光Ｘ線が測定できないので、被検査対象物の斜め上方、もしくは斜め下方で且つＸ線発生器からの直接Ｘ線の到達領域外（本例では食品の斜め上方もしくは斜め下方）に蛍光Ｘ線検出器を配置しているのである。
図３は図２の食品異物検査装置の斜視図であり、蛍光Ｘ線検出器の入射面がコンベアの移動方向に対して直角になるように配置されていることを示している。
【００１１】
図４は一次元の蛍光Ｘ線検出器（ラインセンサー）を用いた場合を模式的に表したものであり、複数の半導体検出素子が列状に配列されたものである。前記半導体検出素子としては冷却不要で検出感度の高いＣｄＴｅ（テルル化カドミウム半導体）が利用可能である。この他に、位置検出可能な比例計数管も、分解能は上記半導体検出素子より幾分劣るが、より高感度である点で有効である。
蛍光Ｘ線検出器から出力された信号は、パルスハイトアナライザ（波高分析器）を介して分析用ＰＣに入力され、蛍光Ｘ線の検出情報及び各元素を特定するための設定値に基づいて被検査対象物の元素の分析処理が行われるようになっている。
分析用ＰＣにおいて、毛髪の検出は、毛髪からのＳ及びＣａの蛍光Ｘ線の強度と各成分間の比例関係又はパターンマッチングを根拠に判定する。又、検出精度を上げるため、吸収の補正処理と、バックグラウンドと呼ばれる背景雑音の除去が行われる。
【００１２】
図５は、一次元の蛍光Ｘ線検出器を検出器とする場合で、より高い検出位置精度を求めるために各検出素子の前にコリメータを設けた場合を示す図である。コリメータの性能は検出感度と検出位置精度の相互関係で決定される。なお、コリメータとは垂直に入射してきた放射線だけを検出器内に通過させる働きを持つもので、ほとんどのものは鉛でできている。前記蛍光Ｘ線検出器、パルスハイトアナライザ及び分析用ＰＣにより、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置が構成され、この装置は市販されているものが利用できる。
【００１３】
なお、図３に示す例では、前記Ｘ線発生器から照射されるＸ線は扇状（平面状）に食品に照射されているが、円錐状に照射してもよい。扇状に照射する場合は、一次元の検出器（ラインセンサー）とコンベアによる被検査対象物の移動により、二次元画像を得ることができるが、さらにＸ線反射板を設けることによって信号量を増加させ、より明瞭な画像にすることができる。この二次元画像と毛髪を検出する構成を組み合わせることにより、どこの部分に毛髪が存在するのかを前記分析用ＰＣの画面（表示手段）に表示することができる。存在位置は、色やマークで他のものと識別し表示することも可能である。
【００１４】
本発明に係る食品異物検査装置の第二実施例は、第一実施例において蛍光Ｘ線検出器を複数設けた場合に相当する（図示せず。）。これは蛍光Ｘ線の強度が、非常に弱く、かつエネルギーも低い為に、被検査対象物内および空気中での吸収を考慮し、感度の向上と検出ミス防止を図る為に設けられるものである。なお、蛍光Ｘ線検出器を複数設ける場合、被検査対象物の斜め上方に２個の蛍光Ｘ線検出器を配置してもよいし、２個とも斜め下方でもよいし、１個が斜め上方、他の１個が斜め下方でもよい。また、蛍光Ｘ線検出器の数を３個以上にしてもよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】元素分析結果のモデルを示す図である。
【図２】本発明に係る食品異物検査装置の第一実施例を示す図である。
【図３】本発明に係る食品異物検査装置の第一実施例の斜視図である。
【図４】一次元の蛍光Ｘ線検出器（ラインセンサー）を用いた場合を模式的に表したものである。
【図５】蛍光Ｘ線検出器の前にコリメータを設けた場合の図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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